Летопись электричества

^{Взаимодействие токов: проводники с током одного направления притягиваются; проводники с током разного направления отталкиваются. Внизу показаны магнитные поля этих же проводников.}

Я твердо уверен в том, что каждый магнит, как бы он ни был мал, является собранием естественных соленоидов. В каждой отдельной молекуле магнитного тела, по-видимому, есть круговой ток. Можно поэтому сказать, что магнетизм какого-либо тела есть результат общего действия всех гальванических токов в каждой частице вещества. Вот какова природа магнетизма всего данного тела! Отсюда общий вывод: токи создают магнитные свойства тел.

Ампер начертил на земле прямоугольник, изображавший конец стержневого магнита, и внутри него много маленьких кружков. Они обозначали молекулы тел. Внутри каждого кружка он нарисовал стрелку по движению стрелки часов — это изображало направление движения тока в молекуле. А вокруг всего прямоугольника — в том же направлении — четыре прямые стрелки, параллельные граням.

— Вот моя схема, Доминик. В этом сущность магнетизма! Согласитесь с тем, что неверно и даже просто чудовищно представлять себе земной магнетизм, как результат действия какого-то зарытого в недрах земли огромного постоянного магнита. Гораздо правильнее представить себе, что вокруг земли, как и в соленоиде, протекают токи. Эти токи создают земной магнетизм, воздействующий известным образом на наши магнитные стрелки. Такова природа земного магнетизма!

— Андре! Ваши гипотезы потрясли меня. Отныне домашняя лаборатория Ампера на улице Фоссе-сен-Виктор по праву должна стать исторической!

Франция, мир Вас не забудут, Андре. Вы пролили свет на одну из самых темных сторон современной науки об электричестве. Все это так. Но скажите, Андре, всегда ли в металлах имеются молекулярные токи, или они возникают в момент намагничивания?

^{Магнитное поле тока. Наверху слева: магнитное поле прямого проводника с током. Наверху справа: спектр магнитного поля тока. Внизу слева: магнитное поле кольцевого проводника с током. Внизу справа: магнитное поле соленоида — трубообразной катушки.}

— Можно допустить, что в железе или стали постоянно существуют молекулярные круговые токи, но их оси беспорядочно разбросаны внутри тела. Поэтому и не проявляются магнитные свойства этих металлов. Железо или сталь становятся магнитами только тогда, когда все молекулярные токи будут параллельны друг другу и направлены в одну и ту же сторону. Этого можно добиться либо воздействием тока, либо воздействием естественных или искусственных магнитов. Это пока все, к чему я пришел. Сейчас я занят математическим оформлением закона взаимодействия токов.

* * *

18 сентября 1820 года было «большим днем» в Парижской Академии наук: Андре Ампер начал серию докладов по электромагнетизму. И именно с этого времени французы с гордостью стали называть его «наш великий Ампер».

«Теория и опыт как будто в полной силе и законченности вылились сразу из головы этого „Ньютона электричества“», — так много позднее оценил работу Ампера другой математический гений электричества, Джемс Максвелл.

Через месяц после доклада Ампера в Парижской Академии физики Био и Савар установили на опыте закон действия гальванического тока на магнит.

* * *

Открытие Эрстеда и гениальные исследования Ампера нашли живейший отклик в работах ряда физиков.

Уже через год молодой английский физик Майкл Фарадей на построенном им приборе наблюдал беспрерывное вращение провода с током вокруг магнита. Электричество во взаимодействии с магнетизмом давало движение!

В марте 1825 года Доминик Араго сообщил Парижской Академии наук о вращении магнитной стрелки под влиянием вращения медного диска, помещенного под стрелкой.

Около этого же времени были сделаны и другие важные открытия в области электричества.

Томас Зеебек, друг Эрстеда, сообщил, что им в 1821 году открыт новый источник тока, возникающий при соприкосновении двух разных металлов (например, меди и висмута, сурьмы и висмута) при подогревании места их соприкасания (спая). Этот источник тока назвали термоэлементом, так как возбудителем электрического тока здесь являлось тепло. «Термос» — по-гречески значит теплый. Теплота давала электричество!

^{Получение термоэлектрического тока.}

^{Термоэлектрическая батарея.}